向?qū)ο笄度霐?shù)據(jù)的裝置及方法、以及抽取所嵌入的數(shù)據(jù)的裝置及方法
向?qū)ο笄度霐?shù)據(jù)的裝置及方法、以及抽取所嵌入的數(shù)據(jù)的裝置及方法
【專利摘要】根據(jù)實(shí)施方式，數(shù)據(jù)嵌入裝置包含數(shù)據(jù)取得單元和對象生成部。所述數(shù)據(jù)取得單元構(gòu)成為，取得應(yīng)該向包含第1線段或第1曲線的第1對象嵌入且由第1比特串構(gòu)成的第1數(shù)據(jù)。所述對象生成部構(gòu)成為，基于所述第1比特串使所述第1對象的至少所述第1線段或所述第1曲線變形，從而生成第2對象，該第2對象包含相對于所述第1線段或所述第1曲線具有與所述第1比特串對應(yīng)的位移的變形線段或變形曲線，并且嵌入了所述第1數(shù)據(jù)。
【專利說明】向?qū)ο笄度霐?shù)據(jù)的裝置及方法、以及抽取所嵌入的數(shù)據(jù)的 裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的實(shí)施方式涉及向?qū)ο笄度霐?shù)據(jù)的裝置及方法、以及抽取所嵌入的數(shù)據(jù)的 裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] -直以來，條形碼印制技術(shù)和條形碼解碼技術(shù)被廣泛利用。通過條形碼印制技術(shù)， 在紙這樣的印刷介質(zhì)上印制條形碼。通過條形碼解碼技術(shù)，利用掃描儀或攝像機(jī)這樣的攝 像裝置讀取印制的條形碼，并且對該讀取的條形碼進(jìn)行解碼。
[0003] 此外，各種數(shù)據(jù)嵌入技術(shù)也被廣泛利用。這些數(shù)據(jù)嵌入技術(shù)包括以2維條形碼的 形式向圖像或印刷物這樣的對象嵌入數(shù)據(jù)的技術(shù)。
[0004] 此外，所述數(shù)據(jù)嵌入技術(shù)還包括以難以視覺辨認(rèn)的形式向上述對象嵌入數(shù)據(jù)的電 子水印技術(shù)。電子水印技術(shù)多數(shù)情況下應(yīng)用將點(diǎn)圖案重疊在所述對象上的方法。
[0005] 此外，所述數(shù)據(jù)嵌入技術(shù)還包括通過由形成了凹凸的線段構(gòu)成的圖形圖案的陣列 來對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的技術(shù)。該編碼技術(shù)應(yīng)用將所述圖形圖案的陣列重疊在所述對象上的方 法。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利第2938338號公報
[0009] 專利文獻(xiàn)2 :日本專利第3628312號公報
[0010] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2007-194934號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011] 發(fā)明所要解決的課題
[0012] 印制在印刷介質(zhì)上的條形碼或2維條形碼較為醒目。因此，條形碼或2維條形碼 可能會損害印刷物的美觀。
[0013] 此外，在對象、例如印刷物上以點(diǎn)圖案的形式嵌入的電子水印，基于如下的理由， 也可能會損害該印刷物的美觀。為了從印刷物抽取點(diǎn)圖案（即電子水印），通常用攝像機(jī)對 該印刷物進(jìn)行攝像。在進(jìn)行該攝像時，如果發(fā)生焦點(diǎn)偏離或抖動等，存在圖像劣化而點(diǎn)圖案 從該圖像消失的可能性。在此，需要將該圖案較大且清晰地印刷成點(diǎn)圖案不會從圖像消失 的程度。因此，本來應(yīng)該難以看到的電子水印變得醒目，可能會損害隱秘性和美觀。在重疊 了圖形圖案的陣列的印刷物中也是同樣。其理由在于，為了從重疊了圖形圖案的陣列的印 刷物中抽取該圖形圖案的陣列，需要將該圖形圖案的每一個較大且清晰地印刷成在印刷及 攝像的過程中不會消失的程度。
[0014] 本發(fā)明所要解決的課題在于，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)隱秘性優(yōu)良并且不會損害美觀的 數(shù)據(jù)嵌入的向?qū)ο笄度霐?shù)據(jù)的裝置及方法以及抽取所嵌入的數(shù)據(jù)的裝置及方法。
[0015] 用于解決課題的手段
[0016] 實(shí)施方式的數(shù)據(jù)嵌入裝置，具備數(shù)據(jù)取得單元、對象生成部、對象輸出單元。所述 數(shù)據(jù)取得單元構(gòu)成為，取得應(yīng)該向包含第1線段或第1曲線的第1對象嵌入且由第1比特 串構(gòu)成的第1數(shù)據(jù)。所述對象生成部構(gòu)成為，基于所述第1比特串使所述第1對象的至少 所述第1線段或所述第1曲線變形，從而生成第2對象，該第2對象包含相對于所述第1線 段或所述第1曲線具有與所述第1比特串對應(yīng)的位移的變形線段或變形曲線，并且嵌入了 所述第1數(shù)據(jù)。所述對象輸出單元構(gòu)成為輸出所述第2對象。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017] 圖1是表示第1實(shí)施方式的數(shù)據(jù)嵌入裝置的典型硬件構(gòu)成的框圖。
[0018] 圖2是表示所述數(shù)據(jù)嵌入裝置的典型功能構(gòu)成的框圖。
[0019] 圖3是表示所述第1實(shí)施方式中的權(quán)重矢量生成部的權(quán)重矢量生成的例子的圖。
[0020] 圖4是表示所述第1實(shí)施方式中應(yīng)用的多個編碼用基底的例子的圖。
[0021] 圖5是表示在所述第1實(shí)施方式中由位移計(jì)算部計(jì)算出的位移波形的例子的圖。
[0022] 圖6是用于說明所述第1實(shí)施方式中的圖形生成部的典型的圖形生成的圖。
[0023] 圖7是表示由所述圖形生成部生成的圖形的例子的圖。
[0024] 圖8是表示包含圖7所示的圖形的表單圖像的例子的圖。
[0025] 圖9是表示所述第1實(shí)施方式的數(shù)據(jù)抽取裝置的典型硬件構(gòu)成的框圖。
[0026] 圖10是表示所述數(shù)據(jù)抽取裝置的典型功能構(gòu)成的框圖。
[0027] 圖11是表示在所述第1實(shí)施方式中由圖像取得單元取得的圖像的例子的圖。
[0028] 圖12是表示在所述第1實(shí)施方式中由匹配單元從所述圖像檢測出的直線的例子 的圖。
[0029] 圖13是用于說明從所述直線的典型的線段匹配的圖。
[0030] 圖14是用于說明所述第1實(shí)施方式中的殘差計(jì)算部的典型的殘差計(jì)算的圖。
[0031] 圖15是表示所述第1實(shí)施方式中的內(nèi)積矢量計(jì)算部的內(nèi)積矢量計(jì)算的典型情況 的圖。
[0032] 圖16是表示所述第1實(shí)施方式中的數(shù)據(jù)抽取部的變換矢量的量化的例子的圖。
[0033] 圖17是表示第2實(shí)施方式中應(yīng)用的多個編碼用基底的例子的圖。
[0034] 圖18是用于說明所述第2實(shí)施方式中的圖形生成部的典型的圖形生成的圖。
[0035] 圖19是表示在所述第2實(shí)施方式中由所述圖形生成部生成的圖形的例子的圖。
[0036] 圖20是表示包含圖19所示的圖形的表單圖像的例子的圖。
[0037] 圖21是表示在所述第2實(shí)施方式中由圖像取得單元取得的圖像及4個檢測區(qū)域 的例子的圖。
[0038] 圖22是表示在所述第2實(shí)施方式中由匹配單元檢測到的4個直線的例子的圖。
[0039] 圖23是用于說明所述第2實(shí)施方式中的殘差計(jì)算部的典型的殘差計(jì)算的圖。
[0040] 圖24是用于說明第3實(shí)施方式中的圖形生成部的典型的圖形生成的圖。
[0041] 圖25是表示在所述第3實(shí)施方式中由所述圖形生成部生成的圖形的例子的圖。
[0042] 圖26是表示包含圖25所示的圖形的圖像的例子的圖。
[0043] 圖27是表示在所述第3實(shí)施方式中將從圖像檢測的橢圓形作為基準(zhǔn)圖形匹配到 該圖像的例子的圖。
[0044] 圖28是用于說明所述第3實(shí)施方式中的殘差計(jì)算部的典型的殘差計(jì)算的圖。
[0045] 圖29是表示第4實(shí)施方式中應(yīng)用的多個編碼用基底的例子的圖。
[0046] 圖30是表示第5實(shí)施方式的數(shù)據(jù)嵌入裝置的典型硬件構(gòu)成的框圖。
[0047] 圖31是表示所述數(shù)據(jù)嵌入裝置的典型功能構(gòu)成的框圖。
[0048] 圖32是表示在所述第5實(shí)施方式中由原圖像取得單元取得的原圖像的例子的圖。
[0049] 圖33是表示在所述第5實(shí)施方式中應(yīng)該由圖像變形單元進(jìn)行變形的原圖像的范 圍的例子的圖。
[0050] 圖34是表示通過使圖33所示的范圍的原圖像的部分變形而生成的變形圖像的例 子的圖。
[0051] 圖35是表示在所述第5實(shí)施方式中由圖像取得單元取得的圖像和該圖像上的檢 測范圍的例子的圖。
[0052] 圖36是表示第6實(shí)施方式中的權(quán)重矢量生成部的權(quán)重矢量生成的例子的圖。
[0053] 圖37是表示所述第6實(shí)施方式中的數(shù)據(jù)抽取部的變換矢量的量化的例子的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0054] 以下參照【專利附圖】
【附圖說明】實(shí)施方式。
[0055] <第1實(shí)施方式>
[0056] 圖1是表示第1實(shí)施方式的數(shù)據(jù)嵌入裝置10的典型硬件構(gòu)成的框圖。數(shù)據(jù)嵌入 裝置10使用個人計(jì)算機(jī)（PC) 11來實(shí)現(xiàn)。PCll具備CPU12、存儲裝置13、輸入輸出控制器 14及系統(tǒng)總線15。CPU12、存儲裝置13及輸入輸出控制器14通過系統(tǒng)總線15相互連接。
[0057] CPU12輸入要嵌入到圖像或印刷物這樣的對象的數(shù)據(jù)De，執(zhí)行用于生成嵌入了該 輸入的數(shù)據(jù)De的對象的信息處理。存儲裝置13具備軟件區(qū)域13a及作業(yè)數(shù)據(jù)區(qū)域13b。 軟件區(qū)域13a用于存放所述信息處理用的數(shù)據(jù)嵌入軟件。作業(yè)數(shù)據(jù)區(qū)域13b用于存放所述 信息處理用的作業(yè)數(shù)據(jù)。
[0058] 輸入輸出控制器14與輸入輸出設(shè)備、例如顯不器16、鍵盤17及打印機(jī)18連接。 輸入輸出控制器14與這些顯示器16、鍵盤17及打印機(jī)18之間輸入輸出數(shù)據(jù)。
[0059] 圖2是表示數(shù)據(jù)嵌入裝置10的功能構(gòu)成的框圖。該功能構(gòu)成通過由圖1所示的 PCll的CPU12執(zhí)行所述數(shù)據(jù)嵌入軟件而實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)嵌入裝置10具備數(shù)據(jù)取得單元21、權(quán) 重矢量生成部22、位移計(jì)算部23、圖形生成部24及圖形輸出單元25。在第1實(shí)施方式中， 數(shù)據(jù)取得單元21、權(quán)重矢量生成部22、位移計(jì)算部23、圖形生成部24及圖形輸出單元25由 軟件模塊構(gòu)成。但是，也可以將這些軟件模塊的一部分或全部置換為硬件模塊。
[0060] 數(shù)據(jù)取得單元21經(jīng)由圖1所示的輸入輸出控制器14取得應(yīng)該嵌入的數(shù)據(jù)De。數(shù) 據(jù)De由比特串構(gòu)成。權(quán)重矢量生成部22基于數(shù)據(jù)De的比特串生成權(quán)重矢量w。
[0061] 位移計(jì)算部23通過所述權(quán)重矢量w的要素，對用于編碼的預(yù)先決定的多個基底 (以下稱為編碼用基底）進(jìn)行加權(quán)，計(jì)算由加權(quán)后的基底之和構(gòu)成的位移波形WcL位移波 形Wd指的是由位移的系列構(gòu)成的波形、即位移的波形。
[0062] 圖形生成部24基于位移波形Wd，使預(yù)先決定的基準(zhǔn)圖形Gr在存儲裝置13的作業(yè) 數(shù)據(jù)區(qū)域13b內(nèi)變形。由此，圖形生成部24生成基準(zhǔn)圖形Gr變形后的圖形GcL圖形輸出 單元25輸出圖形Gd或包含該圖形Gd的圖像。
[0063] 接下來說明數(shù)據(jù)嵌入裝置10的動作。首先，數(shù)據(jù)取得單元21作為用于輸入應(yīng)該 嵌入到對象（第1對象）的數(shù)據(jù)（第1數(shù)據(jù)）De的用戶接口起作用。在第1實(shí)施方式中， 嵌入了數(shù)據(jù)De的對象由基準(zhǔn)圖形Gr構(gòu)成，該基準(zhǔn)圖形Gr包含線段。
[0064] 在第1實(shí)施方式中，通過數(shù)據(jù)取得單元21顯示在顯示器16上的數(shù)據(jù)，使用鍵盤17 通過用戶的操作進(jìn)行編輯。數(shù)據(jù)取得單元21將該編輯后的數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)De，經(jīng)由輸入輸出 控制器14輸入（即取得）。
[0065] 權(quán)重矢量生成部22基于數(shù)據(jù)De的比特串（第1比特串），如下那樣生成與該比 特串對應(yīng)的權(quán)重矢量w。權(quán)重矢量生成部22對于構(gòu)成數(shù)據(jù)De的各個比特，例如該比特為0 時生成權(quán)重一 1，該比特為1時生成權(quán)重+1。權(quán)重矢量生成部22生成由該權(quán)重的陣列構(gòu)成 的權(quán)重矢量w。即，權(quán)重矢量生成部22將數(shù)據(jù)De的比特串變換為權(quán)重矢量w。
[0066] 權(quán)重矢量w的長度與數(shù)據(jù)De的比特串的長度相等。將該長度標(biāo)記為η,將數(shù)據(jù)De 的比特串標(biāo)記為Id1,. .. ,bn,將表示矩陣及矢量的轉(zhuǎn)置的記號標(biāo)記為Τ,將權(quán)重矢量標(biāo)記為w =(W1,. . .，wn)T。這種情況下，權(quán)重矢量w的第i個（i = 1、. . .、n)要素 Wi如下式那樣表 /Jn 〇
【權(quán)利要求】
1. 一種數(shù)據(jù)嵌入裝置，其中，具備， 數(shù)據(jù)取得單元，構(gòu)成為取得應(yīng)該向包含第1線段或第1曲線的第1對象嵌入且由第1 比特串構(gòu)成的第1數(shù)據(jù)； 對象生成部，構(gòu)成為基于所述第1比特串使所述第1對象的至少所述第1線段或所述 第1曲線變形，從而生成第2對象，該第2對象包含相對于所述第1線段或所述第1曲線具 有與所述第1比特串對應(yīng)的位移的變形線段或變形曲線，并且嵌入了所述第1數(shù)據(jù)；以及 對象輸出單元，構(gòu)成為輸出所述第2對象。
2. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)嵌入裝置，其中，還具備， 權(quán)重矢量生成部，構(gòu)成為將所述第1比特串變換為權(quán)重矢量；以及 位移計(jì)算部，構(gòu)成為對由預(yù)先決定的多個波形構(gòu)成的多個編碼用基底利用所述權(quán)重矢 量的要素進(jìn)行加權(quán)，從而計(jì)算位移的波形， 所述對象生成部構(gòu)成為，使所述至少第1線段或第1曲線變形由所述位移的波形示出 的位移。
3. 如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)嵌入裝置，其中， 所述多個編碼用基底由相互線性獨(dú)立的正弦函數(shù)的組合、或者相互線性獨(dú)立的余弦函 數(shù)的組合、或者相互線性獨(dú)立的正弦函數(shù)及余弦函數(shù)的組合構(gòu)成。
4. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)嵌入裝置，其中， 所述第1對象由包含所述第1線段或所述第1曲線的原圖像構(gòu)成， 所述第2對象由變形圖像構(gòu)成， 所述數(shù)據(jù)嵌入裝置還具備圖像取得單元，該圖像取得單元構(gòu)成為取得所述原圖像， 所述對象生成部構(gòu)成為，基于所述第1比特串使所述原圖像的至少所述第1線段或所 述第1曲線的部分變形，從而生成所述變形圖像，該變形圖像相對于所述原圖像具有與所 述第1比特串對應(yīng)的位移，并且嵌入了所述第1數(shù)據(jù)。
5. -種數(shù)據(jù)抽取裝置，其中，具備， 圖像取得單元，構(gòu)成為取得第1圖像，該第1圖像包含由權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)嵌入裝 置嵌入了所述第1數(shù)據(jù)的所述第2對象； 匹配單元，構(gòu)成為向所述第1圖像匹配與所述第1線段或第1曲線對應(yīng)的第2線段或 第2曲線； 殘差計(jì)算部，構(gòu)成為基于所述第1圖像中的所述變形線段或所述變形曲線相對于所述 第2線段或所述第2曲線的位移，計(jì)算由表示所述位移的所述匹配的殘差的陣列構(gòu)成的殘 差矢量；以及 數(shù)據(jù)抽取部，構(gòu)成為基于所述殘差矢量抽取與所述第1數(shù)據(jù)對應(yīng)的第2數(shù)據(jù)。
6. 如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)抽取裝置，其中， 所述數(shù)據(jù)嵌入裝置還具備：權(quán)重矢量生成部，構(gòu)成為將所述第1比特串變換為權(quán)重矢 量；以及位移計(jì)算部，構(gòu)成為對由預(yù)先決定的多個波形構(gòu)成的多個編碼用基底利用所述權(quán) 重矢量的要素進(jìn)行加權(quán)，從而計(jì)算位移的波形， 所述數(shù)據(jù)嵌入裝置的所述對象生成部構(gòu)成為，使至少所述第1線段或第1曲線變形由 所述位移的波形示出的位移， 所述數(shù)據(jù)嵌入裝置還具備內(nèi)積矢量計(jì)算部，該內(nèi)積矢量計(jì)算部構(gòu)成為計(jì)算內(nèi)積矢量， 該內(nèi)積矢量由與所述多個編碼用基底對應(yīng)的預(yù)先決定的多個解碼用基底和所述殘差矢量 的內(nèi)積的陣列構(gòu)成， 所述數(shù)據(jù)抽取部構(gòu)成為，通過對變換矢量進(jìn)行量化而抽取所述第2數(shù)據(jù)，該變換矢量 是由所述內(nèi)積矢量的恒等映射構(gòu)成的，或者是通過對所述內(nèi)積矢量進(jìn)行線性變換而取得 的。
7. 如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)抽取裝置，其中， 所述匹配單元構(gòu)成為，從與所述第1線段或第1曲線對應(yīng)的所述第1圖像的預(yù)先決定 的范圍，檢測所述第2線段或所述第2曲線。
8. -種數(shù)據(jù)嵌入方法，其中，具備如下步驟： 取得應(yīng)該向包含第1線段或第1曲線的第1對象嵌入且由第1比特串構(gòu)成的第1數(shù) 據(jù)； 基于所述第1比特串使所述第1對象的至少所述第1線段或所述第1曲線變形，從而 生成第2對象，該第2對象包含相對于所述第1線段或所述第1曲線具有與所述第1比特 串對應(yīng)的位移的變形線段或變形曲線，并且嵌入了所述第1數(shù)據(jù)； 輸出所述第2對象。
9. 一種數(shù)據(jù)抽取方法，其中，具備如下步驟： 取得第1圖像，該第1圖像包含通過權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)嵌入方法嵌入了所述第1 數(shù)據(jù)的所述第2對象； 向所述第1圖像匹配與所述第1線段或第1曲線對應(yīng)的第2線段或第2曲線； 基于所述第1圖像中的所述變形線段或所述變形曲線相對于所述第2線段或所述第2 曲線的位移，計(jì)算由表示所述位移的所述匹配的殘差的陣列構(gòu)成的殘差矢量； 基于所述殘差矢量抽取與所述第1數(shù)據(jù)對應(yīng)的第2數(shù)據(jù)。
【文檔編號】G06T1/00GK104396225SQ201280074313
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月5日
【發(fā)明者】鈴木智久 申請人:株式會社東芝, 東芝解決方案株式會社
【專利摘要】根據(jù)實(shí)施方式，數(shù)據(jù)嵌入裝置包含數(shù)據(jù)取得單元和對象生成部。所述數(shù)據(jù)取得單元構(gòu)成為，取得應(yīng)該向包含第1線段或第1曲線的第1對象嵌入且由第1比特串構(gòu)成的第1數(shù)據(jù)。所述對象生成部構(gòu)成為，基于所述第1比特串使所述第1對象的至少所述第1線段或所述第1曲線變形，從而生成第2對象，該第2對象包含相對于所述第1線段或所述第1曲線具有與所述第1比特串對應(yīng)的位移的變形線段或變形曲線，并且嵌入了所述第1數(shù)據(jù)。
【專利說明】向?qū)ο笄度霐?shù)據(jù)的裝置及方法、以及抽取所嵌入的數(shù)據(jù)的 裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明的實(shí)施方式涉及向?qū)ο笄度霐?shù)據(jù)的裝置及方法、以及抽取所嵌入的數(shù)據(jù)的 裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] -直以來，條形碼印制技術(shù)和條形碼解碼技術(shù)被廣泛利用。通過條形碼印制技術(shù)， 在紙這樣的印刷介質(zhì)上印制條形碼。通過條形碼解碼技術(shù)，利用掃描儀或攝像機(jī)這樣的攝 像裝置讀取印制的條形碼，并且對該讀取的條形碼進(jìn)行解碼。
[0003] 此外，各種數(shù)據(jù)嵌入技術(shù)也被廣泛利用。這些數(shù)據(jù)嵌入技術(shù)包括以2維條形碼的 形式向圖像或印刷物這樣的對象嵌入數(shù)據(jù)的技術(shù)。
[0004] 此外，所述數(shù)據(jù)嵌入技術(shù)還包括以難以視覺辨認(rèn)的形式向上述對象嵌入數(shù)據(jù)的電 子水印技術(shù)。電子水印技術(shù)多數(shù)情況下應(yīng)用將點(diǎn)圖案重疊在所述對象上的方法。
[0005] 此外，所述數(shù)據(jù)嵌入技術(shù)還包括通過由形成了凹凸的線段構(gòu)成的圖形圖案的陣列 來對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼的技術(shù)。該編碼技術(shù)應(yīng)用將所述圖形圖案的陣列重疊在所述對象上的方 法。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)
[0008] 專利文獻(xiàn)1 :日本專利第2938338號公報
[0009] 專利文獻(xiàn)2 :日本專利第3628312號公報
[0010] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2007-194934號公報
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011] 發(fā)明所要解決的課題
[0012] 印制在印刷介質(zhì)上的條形碼或2維條形碼較為醒目。因此，條形碼或2維條形碼 可能會損害印刷物的美觀。
[0013] 此外，在對象、例如印刷物上以點(diǎn)圖案的形式嵌入的電子水印，基于如下的理由， 也可能會損害該印刷物的美觀。為了從印刷物抽取點(diǎn)圖案（即電子水印），通常用攝像機(jī)對 該印刷物進(jìn)行攝像。在進(jìn)行該攝像時，如果發(fā)生焦點(diǎn)偏離或抖動等，存在圖像劣化而點(diǎn)圖案 從該圖像消失的可能性。在此，需要將該圖案較大且清晰地印刷成點(diǎn)圖案不會從圖像消失 的程度。因此，本來應(yīng)該難以看到的電子水印變得醒目，可能會損害隱秘性和美觀。在重疊 了圖形圖案的陣列的印刷物中也是同樣。其理由在于，為了從重疊了圖形圖案的陣列的印 刷物中抽取該圖形圖案的陣列，需要將該圖形圖案的每一個較大且清晰地印刷成在印刷及 攝像的過程中不會消失的程度。
[0014] 本發(fā)明所要解決的課題在于，提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)隱秘性優(yōu)良并且不會損害美觀的 數(shù)據(jù)嵌入的向?qū)ο笄度霐?shù)據(jù)的裝置及方法以及抽取所嵌入的數(shù)據(jù)的裝置及方法。
[0015] 用于解決課題的手段
[0016] 實(shí)施方式的數(shù)據(jù)嵌入裝置，具備數(shù)據(jù)取得單元、對象生成部、對象輸出單元。所述 數(shù)據(jù)取得單元構(gòu)成為，取得應(yīng)該向包含第1線段或第1曲線的第1對象嵌入且由第1比特 串構(gòu)成的第1數(shù)據(jù)。所述對象生成部構(gòu)成為，基于所述第1比特串使所述第1對象的至少 所述第1線段或所述第1曲線變形，從而生成第2對象，該第2對象包含相對于所述第1線 段或所述第1曲線具有與所述第1比特串對應(yīng)的位移的變形線段或變形曲線，并且嵌入了 所述第1數(shù)據(jù)。所述對象輸出單元構(gòu)成為輸出所述第2對象。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017] 圖1是表示第1實(shí)施方式的數(shù)據(jù)嵌入裝置的典型硬件構(gòu)成的框圖。
[0018] 圖2是表示所述數(shù)據(jù)嵌入裝置的典型功能構(gòu)成的框圖。
[0019] 圖3是表示所述第1實(shí)施方式中的權(quán)重矢量生成部的權(quán)重矢量生成的例子的圖。
[0020] 圖4是表示所述第1實(shí)施方式中應(yīng)用的多個編碼用基底的例子的圖。
[0021] 圖5是表示在所述第1實(shí)施方式中由位移計(jì)算部計(jì)算出的位移波形的例子的圖。
[0022] 圖6是用于說明所述第1實(shí)施方式中的圖形生成部的典型的圖形生成的圖。
[0023] 圖7是表示由所述圖形生成部生成的圖形的例子的圖。
[0024] 圖8是表示包含圖7所示的圖形的表單圖像的例子的圖。
[0025] 圖9是表示所述第1實(shí)施方式的數(shù)據(jù)抽取裝置的典型硬件構(gòu)成的框圖。
[0026] 圖10是表示所述數(shù)據(jù)抽取裝置的典型功能構(gòu)成的框圖。
[0027] 圖11是表示在所述第1實(shí)施方式中由圖像取得單元取得的圖像的例子的圖。
[0028] 圖12是表示在所述第1實(shí)施方式中由匹配單元從所述圖像檢測出的直線的例子 的圖。
[0029] 圖13是用于說明從所述直線的典型的線段匹配的圖。
[0030] 圖14是用于說明所述第1實(shí)施方式中的殘差計(jì)算部的典型的殘差計(jì)算的圖。
[0031] 圖15是表示所述第1實(shí)施方式中的內(nèi)積矢量計(jì)算部的內(nèi)積矢量計(jì)算的典型情況 的圖。
[0032] 圖16是表示所述第1實(shí)施方式中的數(shù)據(jù)抽取部的變換矢量的量化的例子的圖。
[0033] 圖17是表示第2實(shí)施方式中應(yīng)用的多個編碼用基底的例子的圖。
[0034] 圖18是用于說明所述第2實(shí)施方式中的圖形生成部的典型的圖形生成的圖。
[0035] 圖19是表示在所述第2實(shí)施方式中由所述圖形生成部生成的圖形的例子的圖。
[0036] 圖20是表示包含圖19所示的圖形的表單圖像的例子的圖。
[0037] 圖21是表示在所述第2實(shí)施方式中由圖像取得單元取得的圖像及4個檢測區(qū)域 的例子的圖。
[0038] 圖22是表示在所述第2實(shí)施方式中由匹配單元檢測到的4個直線的例子的圖。
[0039] 圖23是用于說明所述第2實(shí)施方式中的殘差計(jì)算部的典型的殘差計(jì)算的圖。
[0040] 圖24是用于說明第3實(shí)施方式中的圖形生成部的典型的圖形生成的圖。
[0041] 圖25是表示在所述第3實(shí)施方式中由所述圖形生成部生成的圖形的例子的圖。
[0042] 圖26是表示包含圖25所示的圖形的圖像的例子的圖。
[0043] 圖27是表示在所述第3實(shí)施方式中將從圖像檢測的橢圓形作為基準(zhǔn)圖形匹配到 該圖像的例子的圖。
[0044] 圖28是用于說明所述第3實(shí)施方式中的殘差計(jì)算部的典型的殘差計(jì)算的圖。
[0045] 圖29是表示第4實(shí)施方式中應(yīng)用的多個編碼用基底的例子的圖。
[0046] 圖30是表示第5實(shí)施方式的數(shù)據(jù)嵌入裝置的典型硬件構(gòu)成的框圖。
[0047] 圖31是表示所述數(shù)據(jù)嵌入裝置的典型功能構(gòu)成的框圖。
[0048] 圖32是表示在所述第5實(shí)施方式中由原圖像取得單元取得的原圖像的例子的圖。
[0049] 圖33是表示在所述第5實(shí)施方式中應(yīng)該由圖像變形單元進(jìn)行變形的原圖像的范 圍的例子的圖。
[0050] 圖34是表示通過使圖33所示的范圍的原圖像的部分變形而生成的變形圖像的例 子的圖。
[0051] 圖35是表示在所述第5實(shí)施方式中由圖像取得單元取得的圖像和該圖像上的檢 測范圍的例子的圖。
[0052] 圖36是表示第6實(shí)施方式中的權(quán)重矢量生成部的權(quán)重矢量生成的例子的圖。
[0053] 圖37是表示所述第6實(shí)施方式中的數(shù)據(jù)抽取部的變換矢量的量化的例子的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0054] 以下參照【專利附圖】
【附圖說明】實(shí)施方式。
[0055] <第1實(shí)施方式>
[0056] 圖1是表示第1實(shí)施方式的數(shù)據(jù)嵌入裝置10的典型硬件構(gòu)成的框圖。數(shù)據(jù)嵌入 裝置10使用個人計(jì)算機(jī)（PC) 11來實(shí)現(xiàn)。PCll具備CPU12、存儲裝置13、輸入輸出控制器 14及系統(tǒng)總線15。CPU12、存儲裝置13及輸入輸出控制器14通過系統(tǒng)總線15相互連接。
[0057] CPU12輸入要嵌入到圖像或印刷物這樣的對象的數(shù)據(jù)De，執(zhí)行用于生成嵌入了該 輸入的數(shù)據(jù)De的對象的信息處理。存儲裝置13具備軟件區(qū)域13a及作業(yè)數(shù)據(jù)區(qū)域13b。 軟件區(qū)域13a用于存放所述信息處理用的數(shù)據(jù)嵌入軟件。作業(yè)數(shù)據(jù)區(qū)域13b用于存放所述 信息處理用的作業(yè)數(shù)據(jù)。
[0058] 輸入輸出控制器14與輸入輸出設(shè)備、例如顯不器16、鍵盤17及打印機(jī)18連接。 輸入輸出控制器14與這些顯示器16、鍵盤17及打印機(jī)18之間輸入輸出數(shù)據(jù)。
[0059] 圖2是表示數(shù)據(jù)嵌入裝置10的功能構(gòu)成的框圖。該功能構(gòu)成通過由圖1所示的 PCll的CPU12執(zhí)行所述數(shù)據(jù)嵌入軟件而實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)嵌入裝置10具備數(shù)據(jù)取得單元21、權(quán) 重矢量生成部22、位移計(jì)算部23、圖形生成部24及圖形輸出單元25。在第1實(shí)施方式中， 數(shù)據(jù)取得單元21、權(quán)重矢量生成部22、位移計(jì)算部23、圖形生成部24及圖形輸出單元25由 軟件模塊構(gòu)成。但是，也可以將這些軟件模塊的一部分或全部置換為硬件模塊。
[0060] 數(shù)據(jù)取得單元21經(jīng)由圖1所示的輸入輸出控制器14取得應(yīng)該嵌入的數(shù)據(jù)De。數(shù) 據(jù)De由比特串構(gòu)成。權(quán)重矢量生成部22基于數(shù)據(jù)De的比特串生成權(quán)重矢量w。
[0061] 位移計(jì)算部23通過所述權(quán)重矢量w的要素，對用于編碼的預(yù)先決定的多個基底 (以下稱為編碼用基底）進(jìn)行加權(quán)，計(jì)算由加權(quán)后的基底之和構(gòu)成的位移波形WcL位移波 形Wd指的是由位移的系列構(gòu)成的波形、即位移的波形。
[0062] 圖形生成部24基于位移波形Wd，使預(yù)先決定的基準(zhǔn)圖形Gr在存儲裝置13的作業(yè) 數(shù)據(jù)區(qū)域13b內(nèi)變形。由此，圖形生成部24生成基準(zhǔn)圖形Gr變形后的圖形GcL圖形輸出 單元25輸出圖形Gd或包含該圖形Gd的圖像。
[0063] 接下來說明數(shù)據(jù)嵌入裝置10的動作。首先，數(shù)據(jù)取得單元21作為用于輸入應(yīng)該 嵌入到對象（第1對象）的數(shù)據(jù)（第1數(shù)據(jù)）De的用戶接口起作用。在第1實(shí)施方式中， 嵌入了數(shù)據(jù)De的對象由基準(zhǔn)圖形Gr構(gòu)成，該基準(zhǔn)圖形Gr包含線段。
[0064] 在第1實(shí)施方式中，通過數(shù)據(jù)取得單元21顯示在顯示器16上的數(shù)據(jù)，使用鍵盤17 通過用戶的操作進(jìn)行編輯。數(shù)據(jù)取得單元21將該編輯后的數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)De，經(jīng)由輸入輸出 控制器14輸入（即取得）。
[0065] 權(quán)重矢量生成部22基于數(shù)據(jù)De的比特串（第1比特串），如下那樣生成與該比 特串對應(yīng)的權(quán)重矢量w。權(quán)重矢量生成部22對于構(gòu)成數(shù)據(jù)De的各個比特，例如該比特為0 時生成權(quán)重一 1，該比特為1時生成權(quán)重+1。權(quán)重矢量生成部22生成由該權(quán)重的陣列構(gòu)成 的權(quán)重矢量w。即，權(quán)重矢量生成部22將數(shù)據(jù)De的比特串變換為權(quán)重矢量w。
[0066] 權(quán)重矢量w的長度與數(shù)據(jù)De的比特串的長度相等。將該長度標(biāo)記為η,將數(shù)據(jù)De 的比特串標(biāo)記為Id1,. .. ,bn,將表示矩陣及矢量的轉(zhuǎn)置的記號標(biāo)記為Τ,將權(quán)重矢量標(biāo)記為w =(W1,. . .，wn)T。這種情況下，權(quán)重矢量w的第i個（i = 1、. . .、n)要素 Wi如下式那樣表 /Jn 〇
【權(quán)利要求】
1. 一種數(shù)據(jù)嵌入裝置，其中，具備， 數(shù)據(jù)取得單元，構(gòu)成為取得應(yīng)該向包含第1線段或第1曲線的第1對象嵌入且由第1 比特串構(gòu)成的第1數(shù)據(jù)； 對象生成部，構(gòu)成為基于所述第1比特串使所述第1對象的至少所述第1線段或所述 第1曲線變形，從而生成第2對象，該第2對象包含相對于所述第1線段或所述第1曲線具 有與所述第1比特串對應(yīng)的位移的變形線段或變形曲線，并且嵌入了所述第1數(shù)據(jù)；以及 對象輸出單元，構(gòu)成為輸出所述第2對象。
2. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)嵌入裝置，其中，還具備， 權(quán)重矢量生成部，構(gòu)成為將所述第1比特串變換為權(quán)重矢量；以及 位移計(jì)算部，構(gòu)成為對由預(yù)先決定的多個波形構(gòu)成的多個編碼用基底利用所述權(quán)重矢 量的要素進(jìn)行加權(quán)，從而計(jì)算位移的波形， 所述對象生成部構(gòu)成為，使所述至少第1線段或第1曲線變形由所述位移的波形示出 的位移。
3. 如權(quán)利要求2所述的數(shù)據(jù)嵌入裝置，其中， 所述多個編碼用基底由相互線性獨(dú)立的正弦函數(shù)的組合、或者相互線性獨(dú)立的余弦函 數(shù)的組合、或者相互線性獨(dú)立的正弦函數(shù)及余弦函數(shù)的組合構(gòu)成。
4. 如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)嵌入裝置，其中， 所述第1對象由包含所述第1線段或所述第1曲線的原圖像構(gòu)成， 所述第2對象由變形圖像構(gòu)成， 所述數(shù)據(jù)嵌入裝置還具備圖像取得單元，該圖像取得單元構(gòu)成為取得所述原圖像， 所述對象生成部構(gòu)成為，基于所述第1比特串使所述原圖像的至少所述第1線段或所 述第1曲線的部分變形，從而生成所述變形圖像，該變形圖像相對于所述原圖像具有與所 述第1比特串對應(yīng)的位移，并且嵌入了所述第1數(shù)據(jù)。
5. -種數(shù)據(jù)抽取裝置，其中，具備， 圖像取得單元，構(gòu)成為取得第1圖像，該第1圖像包含由權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)嵌入裝 置嵌入了所述第1數(shù)據(jù)的所述第2對象； 匹配單元，構(gòu)成為向所述第1圖像匹配與所述第1線段或第1曲線對應(yīng)的第2線段或 第2曲線； 殘差計(jì)算部，構(gòu)成為基于所述第1圖像中的所述變形線段或所述變形曲線相對于所述 第2線段或所述第2曲線的位移，計(jì)算由表示所述位移的所述匹配的殘差的陣列構(gòu)成的殘 差矢量；以及 數(shù)據(jù)抽取部，構(gòu)成為基于所述殘差矢量抽取與所述第1數(shù)據(jù)對應(yīng)的第2數(shù)據(jù)。
6. 如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)抽取裝置，其中， 所述數(shù)據(jù)嵌入裝置還具備：權(quán)重矢量生成部，構(gòu)成為將所述第1比特串變換為權(quán)重矢 量；以及位移計(jì)算部，構(gòu)成為對由預(yù)先決定的多個波形構(gòu)成的多個編碼用基底利用所述權(quán) 重矢量的要素進(jìn)行加權(quán)，從而計(jì)算位移的波形， 所述數(shù)據(jù)嵌入裝置的所述對象生成部構(gòu)成為，使至少所述第1線段或第1曲線變形由 所述位移的波形示出的位移， 所述數(shù)據(jù)嵌入裝置還具備內(nèi)積矢量計(jì)算部，該內(nèi)積矢量計(jì)算部構(gòu)成為計(jì)算內(nèi)積矢量， 該內(nèi)積矢量由與所述多個編碼用基底對應(yīng)的預(yù)先決定的多個解碼用基底和所述殘差矢量 的內(nèi)積的陣列構(gòu)成， 所述數(shù)據(jù)抽取部構(gòu)成為，通過對變換矢量進(jìn)行量化而抽取所述第2數(shù)據(jù)，該變換矢量 是由所述內(nèi)積矢量的恒等映射構(gòu)成的，或者是通過對所述內(nèi)積矢量進(jìn)行線性變換而取得 的。
7. 如權(quán)利要求5所述的數(shù)據(jù)抽取裝置，其中， 所述匹配單元構(gòu)成為，從與所述第1線段或第1曲線對應(yīng)的所述第1圖像的預(yù)先決定 的范圍，檢測所述第2線段或所述第2曲線。
8. -種數(shù)據(jù)嵌入方法，其中，具備如下步驟： 取得應(yīng)該向包含第1線段或第1曲線的第1對象嵌入且由第1比特串構(gòu)成的第1數(shù) 據(jù)； 基于所述第1比特串使所述第1對象的至少所述第1線段或所述第1曲線變形，從而 生成第2對象，該第2對象包含相對于所述第1線段或所述第1曲線具有與所述第1比特 串對應(yīng)的位移的變形線段或變形曲線，并且嵌入了所述第1數(shù)據(jù)； 輸出所述第2對象。
9. 一種數(shù)據(jù)抽取方法，其中，具備如下步驟： 取得第1圖像，該第1圖像包含通過權(quán)利要求8所述的數(shù)據(jù)嵌入方法嵌入了所述第1 數(shù)據(jù)的所述第2對象； 向所述第1圖像匹配與所述第1線段或第1曲線對應(yīng)的第2線段或第2曲線； 基于所述第1圖像中的所述變形線段或所述變形曲線相對于所述第2線段或所述第2 曲線的位移，計(jì)算由表示所述位移的所述匹配的殘差的陣列構(gòu)成的殘差矢量； 基于所述殘差矢量抽取與所述第1數(shù)據(jù)對應(yīng)的第2數(shù)據(jù)。
【文檔編號】G06T1/00GK104396225SQ201280074313
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月5日
【發(fā)明者】鈴木智久 申請人:株式會社東芝, 東芝解決方案株式會社
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